制冷剂泄露传感器的主控电路、控制方法和存储介质与流程

本发明涉及制冷剂泄露检测，具体涉及一种制冷剂泄露传感器的主控电路、控制方法和存储介质。

背景技术：

1、制冷剂泄露检测的方式有很多，其中可包括进行气体浓度检测方法，但是，现有的气体浓度检测方法进行制冷剂泄露检测，通常是基于电化学原理或者半导体原理进行气体浓度检测，例如，传感器是通过利用电线的热损失随周围气体浓度的变化来测量电压，进而转换为表示气体浓度的数据，此过程需要漫长的预热过程，然后才能正常工作，而且寿命短，更换成本比较高。

技术实现思路

1、本发明实施例提供一种制冷剂泄露传感器的主控电路，能够实现低功耗地进行制冷剂泄露检测，且使用寿命长。

2、本发明实施例的第一方面提供了一种制冷剂泄露传感器的主控电路，

3、包括传感器前端模拟电路、电源电路、数据处理电路和数据传输电路；其中，

4、所述传感器前端模拟电路包括感测元件，所述感测元件用于感测被测环境中的目标气体浓度，当被测环境的目标气体浓度发生变化时，所述传感器前端模拟电路能够产生电信号差异，并检测到差分信号；

5、所述数据处理电路包括微控制芯片，所述微控制芯片用于将所述差分信号进行模数转换和信号放大处理，得到感测原始数据；对所述感测原始数据进行处理，得到与所述目标气体浓度对应的目标处理数据；

6、所述数据传输电路用于将所述目标处理数据输出至外部设备，以使所述外部设备根据所述目标处理数据判定是否发生制冷剂泄露；

7、所述电源电路用于为所述传感器前端模拟电路、数据处理电路和数据传输电路供电。

8、可选地，所述感测元件包括第一热源引脚、第二热源引脚、正极热电阻引脚和负极热电阻引脚，所述正极热电阻引脚和所述负极热电阻引脚之间连接一热电堆，当所述第一热源引脚、第二热源引脚之间加上指定电压之后，所述第一热源引脚、第二热源引脚之间产生稳定的热源，热量通过被测环境中的气体分子传递到所述热电堆表面，当被测环境的目标气体浓度发生变化时，所述正极热电阻引脚和所述负极热电阻引脚之间能够产生电信号差异，并检测到差分信号；所述目标气体浓度与所述被测环境中的气体分子携带的热量成正比。

9、可选地，所述传感器前端模拟电路还包括第六电阻、第一晶体管和第九电阻，其中，所述第一热源引脚连接所述第六电阻的第一端，所述第六电阻的第二端连接所述第一晶体管的源极，所述第二热源引脚接地；所述第一晶体管的漏极和所述第九电阻的第一端连接电源电路的第一输出电压端，所述第九电阻的第二端和所述第一晶体管的栅极连接所述微控制芯片的电压控制使能引脚；所述正极热电阻引脚和负极热电阻引脚分别连接所述数据处理电路。

10、可选地，所述数据处理电路还包括第一电阻、第二电阻、第四电阻、第十电阻、第一电容、第二电容、第三电容和第四电容；其中，

11、所述第二电阻的第一端连接所述电源电路的第一输出电压端；所述第二电阻的第二端、所述第一电阻的第一端、所述第四电容的第一端、所述第四电阻的第一端和所述负极热电阻引脚连接；所述第一电阻的第二端和所述第四电容的第二端接地；所述第四电阻的第二端、所述第三电容的第一端连接所述微控制芯片的第二信号引脚连接；所述第三电容的第二端、所述微控制芯片的第一信号引脚和所述正极热电阻引脚连接；

12、所述第一电容的第一端、所述第十电阻的第一端和所述微控制芯片的输入电压引脚连接所述电源电路的第一输出电压端；所述第十电阻的第二端、所述第二电容的第一端和所述微控制芯片的电压输入输出引脚连接；所述第一电容的第二端、所述第二电容的第二端、所述微控制芯片的公共接地电压引脚和参考电压引脚接地。

13、可选地，所述数据传输电路包括第三电阻、热敏电阻、第一接口装置、第二接口装置、第一二极管、第二二极管和第三二极管；

14、所述第三电阻的第一端连接所述电源电路的第一输出电压端；

15、所述第三电阻的第二端和所述热敏电阻的第一端连接所述微控制芯片的第一输出数据引脚；所述热敏电阻的第二端接地；

16、所述第一接口装置的电源电压引脚连接电源电压；所述第一接口装置的串行时钟引脚连接所述微控制芯片的串行时钟引脚；所述第一接口装置的串行数据引脚连接所述微控制芯片的串行数据引脚；所述第一接口装置的接地引脚接地；

17、所述第二接口装置的电源电压引脚、所述第三二极管的第一端连接电源电压；所述第三二极管的第二端、所述第一二极管的第一端和所述第二二极管的第一端接地；所述第一二极管的第二端和所述第二接口装置的时钟线引脚连接所述微控制芯片的时钟线引脚和信号输出引脚；所述第二二极管的第二端和所述第二接口装置的数据线引脚连接所述微控制芯片的数据线引脚；所述第二接口装置的接地引脚接地；所述第二接口装置用于连接外部设备。

18、可选地，所述电源电路包括电源控制芯片、第五电阻、第七电阻、第八电阻、第七电容、第八电容、第五电容和第六电容，所述电源控制芯片的输入引脚、所述第五电阻的第一端、第七电容的第一端、第八电容的第一端连接电源电压；所述电源控制芯片的接地引脚、第七电容的第二端、第八电容的第二端接地；所述电源控制芯片的使能引脚连接所述第五电阻的第二端；所述电源控制芯片的反馈引脚、所述第七电阻的第二端和所述第八电阻的第一端连接；所述第八电阻的第二端接地；

19、所述电源控制芯片的输出引脚、所述第五电容的第一端和第六电容的第一端和第七电阻的第一端连接第一输出电压端；所述第五电容的第二端和第六电容的第二端接地。

20、可选地，所述微控制芯片包括模数转换模块，所述微控制芯片具体用于：

21、从存储器中读取定标参数；

22、启动所述模数转换模块，通过所述模数转换模块将所述差分信号进行模数转换，得到转换后的数据；将所述转换后的数据信号放大处理，得到感测原始数据；

23、检查所述模数转换模块的中断更新数据标志，若所述中断更新数据标志使能，则将所述感测原始数据处理为所述目标处理数据，包括：根据所述感测原始数据和所述定标参数计算目标气体浓度，得到所述目标处理数据，所述目标处理数据用于表征所述目标气体浓度。

24、可选地，所述微控制芯片还用于：

25、重启所述模数转换模块，清除所述中断更新数据标志；

26、在检测到有通信标志时，控制所述数据传输电路将所述目标处理数据传输至外部设备。

27、本发明实施例的第二方面提供了一种制冷剂泄露传感器的控制方法，应用于制冷剂泄露传感器的主控电路，所述制冷剂泄露传感器的主控电路包括传感器前端模拟电路、电源电路、数据处理电路和数据传输电路；所述传感器前端模拟电路包括感测元件，所述感测元件用于感测被测环境中的目标气体浓度，当被测环境的目标气体浓度发生变化时，所述传感器前端模拟电路能够产生电信号差异，并检测到差分信号；所述数据处理电路包括微控制芯片，所述微控制芯片用于将所述差分信号进行模数转换和信号放大处理，得到感测原始数据；对所述感测原始数据进行处理，得到与所述目标气体浓度对应的目标处理数据；所述数据传输电路用于将所述目标处理数据输出；所述电源电路用于为所述传感器前端模拟电路、数据处理电路和数据传输电路供电；所述微控制芯片包括模数转换模块；

28、所述方法包括：

29、初始化设置；

30、根据所述模数转换模块的中断更新数据标志判断是否已更新数据；

31、若是，则将所述感测原始数据处理为所述目标处理数据，包括：根据所述感测原始数据和所述定标参数计算目标气体浓度，得到所述目标处理数据，所述目标处理数据用于表征所述目标气体浓度；

32、在检测到有通信标志时，将所述目标处理数据传输至外部设备，以使所述外部设备根据所述目标处理数据判定是否发生制冷剂泄露。

33、本发明实施例的第三方面提供了一种计算机可读存储介质，其特征在于，存储用于电子数据交换的计算机程序，其中，所述计算机程序使得计算机执行如第二方面所述的方法步骤。

34、实施本发明实施例，具有至少如下有益效果：

35、可以看出，通过本发明实施例中的制冷剂泄露传感器的主控电路、控制方法和存储介质，主控电路包括传感器前端模拟电路、电源电路、数据处理电路和数据传输电路；传感器前端模拟电路包括感测元件，感测元件用于感测被测环境中的目标气体浓度，当被测环境的目标气体浓度发生变化时，所述传感器前端模拟电路能够产生电信号差异，并检测到差分信号；数据处理电路包括微控制芯片，微控制芯片用于将差分信号进行模数转换和信号放大处理，得到感测原始数据；对感测原始数据进行处理，得到与目标气体浓度对应的目标处理数据；数据传输电路用于将目标处理数据输出至外部设备，以使外部设备根据目标处理数据判定是否发生制冷剂泄露；电源电路用于为传感器前端模拟电路、数据处理电路和数据传输电路供电，根据气体浓度对热导率影响的原理，通过检测气体传递热量能力的变化来判断气体浓度的变化，可以大幅缩短预热过程，缩短检测时长，且功耗更低，不像电化学原理的传感器那样有材料损失，所以本方案的传感器具有超长的使用寿命，从而能够实现更快、更可靠地检测环境中的目标气体浓度，从而进行制冷剂泄露检测。